CN103754368A - 一种陆空组合式农业喷施装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陆空组合式农业喷施装置及其应用，包括飞行器、连接管线、卷扬机构、卷扬机构支撑杆、电源系统、储液箱、运输车、压力泵、内部通道、螺旋桨、螺旋桨横梁、螺旋桨驱动电机、飞行器支架和喷头。本发明将体积、重量大的药液箱、压力泵和电源系统安装在运输车上，喷施机构安装在无人小型旋翼飞行器上，空中和地面装置由软管和电线连接，实现在有限面积内超长滞空时间的空中喷施，同时也解决了飞行器远距离地面运输问题。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种陆空组合式农业喷施装置及其应用。
背景技术
农业航空喷施作业具有很大的应用前景，对于无法修建机场或地形复杂的中小地块，利用小型旋翼飞行器喷施作业较为适合，无人旋翼飞行器成本低，升降便利，使用安全可靠，成为农业航空喷施领域的关注热点。但是，目前小型无人旋翼飞行器携带重量小、滞空时间短，成为应用推广的技术瓶颈。小型无人旋翼飞行器起飞和降落时事故率较高，由于载重较小，喷施作业时高频率的起飞和降落操作会加大事故成本，直接影响作业效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提出一种成本低、喷施量大的陆空组合式农业喷施装置及其应用，可实现有限面积内超长滞空时间的空中喷施。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种陆空组合式农业喷施装置，包括飞行器1和运输车7；运输车7上安装有卷扬机构支撑杆4、电源系统5、储液箱6和压力泵8，卷扬机构支撑杆4的上端固定有卷扬机构3，卷扬机构3用于控制连接管线2的收放长度；内部通道9分为水路和电路两部分，储液箱6的药液通过压力泵8泵送进入内部通道9的水路，电源系统5的输出电源线进入内部通道9的电路，内部通道9通过卷扬机构支撑杆4的内部与连接管线2联通，连接管线2由水路和电路组成以对应联通内部通道9的水路和电路，连接管线2的一端卷绕在卷扬机构3上，连接管线2的另一端连接飞行器1并向其输送动力电和药液。
飞行器1包括螺旋桨10、螺旋桨横梁11、螺旋桨驱动电机12、飞行器支架13和喷头14；螺旋桨横梁11上安装有螺旋桨驱动电机12，螺旋桨驱动电机12上端连接有螺旋桨10，为飞行器1提供升力；连接管线2的水路与飞行器支架13的内部管道联通，药液通过飞行器支架13的内部管道进入喷头14，实现空中喷施作业；连接管线2的电路通过螺旋桨横梁11的内部与螺旋桨驱动电机12相连接，为螺旋桨驱动电机12提供电力。
电源系统5和压力泵8由运输车7的车载动力驱动。
两个以上飞行器1串联在连接管线2上。
有两条或以上的连接管线2。
上述陆空组合式农业喷施装置的应用方法，包括下述步骤：
（1）运输时，飞行器1固定在储液箱6的顶部，卷扬机构3收紧连接管线2，由驾驶员操作运输车7行驶到喷施作业区域；
（2）然后将飞行器1释放，并控制其飞行到适当高度和位置，同时卷扬机构3根据飞行器1所在的位置放松连接管线2；压力泵8开始工作，药液由内部通道9和连接管线2输送到飞行器1的喷头14上，开始喷施作业；驾驶员操作运输车7在机耕道上按一定速度跟随飞行器1移动，配合飞行器1连续喷施作业；
（3）喷施区域完成喷施作业以后，控制飞行器1落回在储液箱6顶部，同时卷扬机构3逐渐收紧连接管线2；最后将飞行器1固定稳定，驾驶运输车离开喷施区域。
本发明的陆地和空中组合式农业喷施装置，将体积、重量大的药液箱、压力泵和电源系统安装在运输车上，喷施机构安装在无人小型旋翼飞行器上，空中和地面装置由软管和电线连接，实现在有限面积内超长滞空时间的空中喷施，同时也解决了飞行器远距离地面运输问题。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明的原理与结构不同于目前的农业喷施装置，将地面运输工具与空中喷施装置之间合理分配职能和重量，实现了较优化的联合作业效果。
2、本发明与一般地面喷施装置相比，大幅增加了喷施面积和喷施能力；与一般的飞行器喷施装置相比，大幅提升了滞空时间和喷施量。
附图说明
图1为本发明的工作示意图。
图2为飞行器的原理示意图。
图3为螺旋桨的结构示意图。
图4为实施例2和实施例3的原理图。
其中，1、飞行器；2、连接管线；3、卷扬机构；4、卷扬机构支撑杆；5、电源系统；6、储液箱；7、运输车；8、压力泵；9、内部通道；10、螺旋桨；11、螺旋桨横梁；12、螺旋桨驱动电机；13、飞行器支架和14、喷头。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、图2、图3所示，一种陆空组合式农业喷施装置，包括飞行器1和运输车7；运输车7上安装有卷扬机构支撑杆4、电源系统5、储液箱6和压力泵8，卷扬机构支撑杆4的上端固定有卷扬机构3，卷扬机构3用于控制连接管线2的收放长度；内部通道9分为水路和电路两部分，储液箱6的药液通过压力泵8泵送进入内部通道9的水路，电源系统5的输出电源线进入内部通道9的电路，内部通道9通过卷扬机构支撑杆4的内部与连接管线2联通，连接管线2由水路和电路组成以对应联通内部通道9的水路和电路，连接管线2的一端卷绕在卷扬机构3上，连接管线2的另一端连接飞行器1并向其输送动力电和药液。飞行器1包括螺旋桨10、螺旋桨横梁11、螺旋桨驱动电机12、飞行器支架13和喷头14；螺旋桨横梁11上安装有螺旋桨驱动电机12，螺旋桨驱动电机12上端连接有螺旋桨10，为飞行器1提供升力；连接管线2的水路与飞行器支架13的内部管道联通，药液通过飞行器支架13的内部管道进入喷头14，实现空中喷施作业；连接管线2的电路通过螺旋桨横梁11的内部与螺旋桨驱动电机12相连接，为螺旋桨驱动电机12提供电力。电源系统5和压力泵8由运输车7的车载动力驱动。
上述陆空组合式农业喷施装置的应用方法，包括下述步骤：
（1）到达喷施地点之前的准备工作包括检查整套设备、储液箱6充满药液、将飞行器1固定在储液箱6顶部或其他合适位置，卷扬机构3收紧连接管线2，并将运输车7加满燃油，整套设备由运输车7运载到喷施地点；根据连接管线2的长度，合理规划喷施面积和路径，将运输车7停在喷施地块工作区域；
（2）然后由地面遥控或有线控制飞行器1起飞，根据飞行器1的高度和位置，卷扬机构3根据飞行器1所在的位置放长连接管线2，运输车7发动机带动电源系统5和压力泵8工作，药液由内部通道9和连接管线2输送到飞行器1的喷头14上，开始喷施作业；由地面遥控或有线控制飞行器1运行轨迹，完成该区域的喷施后，运输车7缓慢行进到下一个相邻的喷施区域，飞行器1继续喷施作业；
（3）喷施区域完成喷施作业以后，控制飞行器1落回在储液箱6顶部，同时卷扬机构3逐渐收紧连接管线2；最后将飞行器1固定稳定，驾驶运输车离开喷施区域。
实施例2
原理如实施例1，如果喷施半径过大，较长的连接管线2自重会影响到飞行器1正常飞行，可采用一条连接管线2上串联多个飞行器1的方式工作，连接管线2的重量由多个飞行器1分担，如图4所示。
实施例3
原理如实施例1，可以装配两条或以上数量的连接管线2，同时对多个区域进行喷施，提高工作效率，如图4所示。
Claims (6)
1.一种陆空组合式农业喷施装置，其特征在于：包括飞行器和运输车；运输车上安装有卷扬机构支撑杆、电源系统、储液箱和压力泵，卷扬机构支撑杆的上端固定有卷扬机构，卷扬机构用于控制连接管线的收放长度；内部通道分为水路和电路两部分，储液箱的药液通过压力泵泵送进入内部通道的水路，电源系统的输出电源线进入内部通道的电路，内部通道通过卷扬机构支撑杆的内部与连接管线联通，连接管线由水路和电路组成以对应联通内部通道的水路和电路，连接管线的一端卷绕在卷扬机构上，连接管线的另一端连接飞行器并向其输送动力电和药液。
2.根据权利要求1所述的陆空组合式农业喷施装置，其特征在于：飞行器包括螺旋桨、螺旋桨横梁、螺旋桨驱动电机、飞行器支架和喷头；螺旋桨横梁上安装有螺旋桨驱动电机，螺旋桨驱动电机上端连接有螺旋桨，为飞行器提供升力；连接管线的水路与飞行器支架的内部管道联通，药液通过飞行器支架的内部管道进入喷头，实现空中喷施作业；连接管线的电路通过螺旋桨横梁的内部与螺旋桨驱动电机相连接，为螺旋桨驱动电机提供电力。
3.根据权利要求1所述的陆空组合式农业喷施装置，其特征在于：电源系统和压力泵由运输车的车载动力驱动。
4.根据权利要求1所述的陆空组合式农业喷施装置，其特征在于：两个或以上的飞行器串联在连接管线上。
5.根据权利要求1所述的陆空组合式农业喷施装置，其特征在于：有两条或以上的连接管线。
6.一种权利要求1～5任一项所述的陆空组合式农业喷施装置的应用方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）运输时，飞行器固定在储液箱的顶部，卷扬机构收紧连接管线，由驾驶员操作运输车行驶到喷施作业区域；
（2）然后将飞行器释放，并控制其飞行到适当高度和位置，同时卷扬机构根据飞行器所在的位置放松连接管线；压力泵开始工作，药液由内部通道和连接管线输送到飞行器的喷头上，开始喷施作业；驾驶员操作运输车在机耕道上按一定速度跟随飞行器移动，配合飞行器连续喷施作业；
（3）喷施区域完成喷施作业以后，控制飞行器落回在储液箱顶部，同时卷扬机构逐渐收紧连接管线；最后将飞行器固定稳定，驾驶运输车离开喷施区域。
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